本发明涉及一种铁矿石的烧结方法，特别涉及一种梅山铁精矿的烧结方法；具体而言，涉及用配有烧结返矿的梅山铁精矿生产高强度、高成品率烧结矿的烧结方法，属于钢铁冶金烧结工艺
技术领域：
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背景技术：
：梅山铁精矿是位于中国南京市的南京梅山冶金发展有限公司矿业分公司生产的铁精矿粉，梅山铁精矿基本性能：梅山铁精矿粒度细，粒度小于0.25mm的梅山铁精矿比例为90％以上；梅山铁精矿化学成分：tfe为57.20％，sio2为5.50％，al2o3为1.10％，s为0.41％，p为0.12％，cao为3.40％，mgo为1.20％，烧损为8.50％，h2o为9.00％；梅山铁精矿矿物组成极为复杂，以磁铁矿和赤铁矿为主，同时含6％的高结晶水褐铁矿、22％的菱铁矿(feco3)，烧损大(8.50％)，含有一定量的方解石(caco3)，属高碳酸盐矿，与一般的褐铁矿相比，需要的分解温度更高，在烧结过程中分解致孔的程度更大，严重影响烧结矿强度。④梅山铁精矿不易与cao反应，同化温度高，同化性能差；铁酸钙生成特性差，粘结相中铁酸钙生成量少，粘结相强度低。⑤梅山铁精矿成球性指数大(0.94)，水分高，且脉石中含有粘土矿物，粘性大，容易自结块，结块的梅山铁精矿在烧结混匀制粒过程中作为核颗粒存在，但作为核颗粒的结块梅山铁精矿吸液性强，与初生液相发生大量吸液作用导致有效液相流动性减小，进而不利于粘结相固结强度，造成烧结矿强度差。因梅山铁精矿基础特性和烧结特性较差，现有工艺采用梅山铁精矿为原料生产烧结矿，存在以下问题：对烧结生产和烧结矿质量造成极为不利的影响：料层透气性差，生产率低；同化性差、致孔性高、吸液性强等特性造成烧结矿强度差，烧结矿粉末量多，烧结矿成品率低。因此，为克服现有烧结工艺的不足，对配有烧结返矿的梅山铁精矿，需要研发新的梅山铁精矿的烧结方法，实现烧结矿质量的进一步改善，提高烧结矿的强度和成品率，满足3000m3及以上高炉炼铁的需求。技术实现要素：本发明的目的是提供一种梅山铁精矿的烧结方法，主要解决现有技术中用配有烧结返矿的梅山铁精矿生产出的烧结矿的强度低、成品率低的技术问题。本发明方法的技术思路是将全部梅山铁精矿、部分烧结返矿、适量生石灰(控制梅山铁精矿碱度)经圆盘造球机制成一定粒度的梅山铁精矿预制粒小球；梅山铁精矿预制粒小球中配加烧结返矿的目的一是利用烧结返矿的强分散作用，抑制梅山铁精矿自结块，二是形成以烧结返矿为核颗粒、梅山铁精矿为粘附粉的准颗粒结构；配加生石灰的作用是调整控制梅山铁精矿的碱度(cao/sio2)；铁矿粉、剩余烧结返矿、熔剂、焦粉经一混、二混制成烧结基础混合料；梅山铁精矿预制粒小球在二混出料前加入，与烧结基础混合料混匀，制成烧结综合混匀料送往烧结机进行抽风烧结；现有工艺是将梅山铁精矿、铁矿粉、烧结返矿、熔剂、焦粉等烧结原燃料在配料室按配料比同时配料，经一混、二混混匀制粒后制成烧结混合料在烧结机进行抽风烧结。本发明采用的技术方案是，一种梅山铁精矿的烧结方法，包括以下步骤：1)配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算梅山铁精矿、铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例，控制烧结矿中tfe的质量百分含量为56.5～58％、mgo的质量百分含量为1.4～1.8％、feo的质量百分含量为7.5～8.5％和烧结矿的碱度(cao/sio2)为1.8～2.0；2)制备梅山铁精矿预制粒小球，对梅山铁精矿进行预制粒造球，按烧结矿的配矿质量比例称取全部梅山铁精矿、烧结返矿，梅山铁精矿和烧结返矿的质量百分比例为1：1-1.5，称取用于调控梅山铁精矿碱度的生石灰，用圆盘造球机将梅山铁精矿、烧结返矿和生石灰制备成粒径为5～10mm的梅山铁精矿预制粒小球；梅山铁精矿预制粒小球为两层结构，内核层为烧结返矿层，外包裹层为梅山铁精矿层，控制梅山铁精矿层的碱度为2.0-3.5，控制梅山铁精矿预制粒小球中水的质量百分含量为7.0～8.0％；将制备好的梅山铁精矿预制粒小球运送至二次混合机；3)配制烧结基础混合料，按烧结矿的配矿质量比例分别称量铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料，用一次混合机将铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料混匀后，制备成烧结基础混合料；将烧结基础混合料运送至二次混合机；控制烧结基础混匀料碱度为1.5-1.9；4)配制烧结综合混匀料；采用二次混合机将梅山铁精矿预制粒小球和烧结基础混合料进行混匀，生成烧结综合混匀料；烧结综合混匀料中各组分的质量百分含量为，梅山铁精矿10～20％，铁矿粉60～70％，烧结返矿30～40％，熔剂9.5～13％，固体燃料3.5～5.0％；烧结综合混匀料中水的质量百分含量为6.5～7.2％，烧结综合混匀料中各组分的质量百分比之和为100％；5)将烧结综合混匀料在烧结台车上进行布料，控制烧结混匀料的料层厚度为700～850mm，烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程，生产出成品烧结矿，控制烧结过程中抽风负压为12～16kpa，点火温度为1050～1150℃；如抽风负压过高，垂直烧结速度过快，引起烧结矿转鼓强度下降。进一步，本发明所述的铁矿粉为富矿粉为主的混匀矿粉。本发明所述的烧结返矿中tfe的质量百分含量为56.5-58.0％，烧结返矿的碱度(cao/sio2)为1.8-2.0，粒度为≤5mm。所述的固体燃料为焦粉、无烟煤粉或焦粉与无烟煤粉混合物中的任一种；固体燃料中c的质量百分含量为77～85％；粒径≤3mm的固体燃料占固体燃料总质量比例的78％以上，粒径≤0.5mm的固体燃料占固体燃料总质量比例的35％以下。所述的熔剂包括生石灰、灰石粉、白云石粉，熔剂中各组分的质量百分含量为，生石灰41-45％，灰石粉33-36％，白云石粉22—24％；粒径≤3mm的熔剂占熔剂总质量比例的90％以上；生石灰中cao的质量百分含量为80～90％；灰石粉中cao的质量百分含量为50～53％；白云石粉中mgo的质量百分含量为19～22％、cao的质量百分含量为29～33％。本发明步骤2)，制备梅山铁精矿预制粒小球，为确保梅山铁精矿完全被分散，抑制其自结块，故，本发明控制梅山铁精矿预制粒小球的原料组分中梅山铁精矿与烧结返矿质量比例为1：1-1.5；当梅山铁精矿层的碱度<2.0时，则液相生成量少，液相流动性差，烧结体粘结不充分，固结强度低；当梅山铁精矿层的碱度>3.5时，虽然固结强度提高幅度大，因梅山铁精矿流动性过高，烧结体过度熔化，导致烧结料层透气恶化，不利于烧结矿产量的提高，故，本发明控制梅山铁精矿层的碱度为2.0-3.5。本发明方法基于申请人如下研究：基于梅山铁精矿同化性能差，铁酸钙生成特性弱，及其自身易自结块，加之结块的梅山铁精矿吸液性强等造成烧结矿强度差的情况，通过改变传统的配料混匀制粒方式，将梅山铁精矿与部分烧结返矿、部分生石灰预先制粒，充分利用烧结返矿如下两方面特性：一是烧结返矿不含水分，对梅山铁精矿分散作用极佳，从而抑制梅山铁精矿自结块；二是烧结返矿为低熔点物质，烧结过程易生成液相，且无吸液性，能有效提高粘结相强度。本发明方法通过采用改变现有的配料混匀制粒工艺，继而提高烧结矿强度的烧结方法，解决现有技术中用配有烧结返矿的梅山铁精矿生产出的烧结矿，由于采用的梅山铁精矿容易自结块且吸液性强，造成烧结矿强度低的技术问题。本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明充分利用烧结返矿的特性，通过控制梅山铁精矿与烧结返矿配加比例为1：1-1.5时对梅山铁精矿的分散作用极佳，抑制了梅山铁精矿自结块，从而抑制其吸液，形成以烧结返矿为核颗粒、梅山铁精矿为粘附粉的准颗粒结构。2、本发明控制梅山铁精矿粘附粉偏析碱度为2.0-3.5倍，能够合理控制液相流动性及抑制其致孔性。3、本发明通过科学控制烧结基础混合料的碱度，实现了液相合理布控，从而提高了烧结体整体固结强度，很好地弥补了配加梅山铁精矿采用传统的烧结工艺方式造成烧结矿强度低的不足之处，从而有效提高了烧结矿强度及相关技术经济指标。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。本发明实施例梅山铁精矿采用产于位于中国南京市的南京梅山冶金发展有限公司矿业分公司生产的铁精矿粉，梅山铁精矿粒度细，粒度小于0.25mm的梅山铁精矿比例为90％以上，梅山铁精矿的平均粒度为0.1mm，含水率在9％左右，梅山铁精矿的化学组成见表1。表1梅山铁精矿的化学组成(质量百分含量)％tfefeosio2caoal2o3mgosp烧损h2o57.2018.675.503.401.101.200.410.128.509.00实施例1，一种梅山铁精矿的烧结方法，包括以下步骤：1)配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算梅山铁精矿、铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例，控制烧结矿中tfe的质量百分含量为57.0％、mgo的质量百分含量为1.4％、feo的质量百分含量为7.5％和烧结矿的碱度(cao/sio2)为1.9；2)制备梅山铁精矿预制粒小球，对梅山铁精矿进行预制粒造球，按烧结矿的配矿质量比例称取全部梅山铁精矿、烧结返矿，梅山铁精矿和烧结返矿的质量百分比例为1：1，称取用于调控梅山铁精矿碱度的生石灰，用圆盘造球机将梅山铁精矿、烧结返矿和生石灰制备成粒径为5～10mm的梅山铁精矿预制粒小球；梅山铁精矿预制粒小球为两层结构，内核层为烧结返矿层，外包裹层为梅山铁精矿层，控制梅山铁精矿层的碱度为2.0，控制梅山铁精矿预制粒小球中水的质量百分含量为7.5％；将制备好的梅山铁精矿预制粒小球运送至二次混合机；3)配制烧结基础混合料，按烧结矿的配矿质量比例分别称量铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料，用一次混合机将铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料混匀后，制备成烧结基础混合料；将烧结基础混合料运送至二次混合机；控制烧结基础混匀料碱度为1.88；4)配制烧结综合混匀料；采用二次混合机将梅山铁精矿预制粒小球和烧结基础混合料进行混匀，生成烧结综合混匀料；烧结综合混匀料中各组分的质量百分含量为，梅山铁精矿15％，铁矿粉65％，烧结返矿35％，熔剂11％，固体燃料4.2％；烧结综合混匀料中水的质量百分含量为6.8％，烧结综合混匀料中各组分的质量百分比之和为100％；5)将烧结综合混匀料在烧结台车上进行布料，控制烧结混匀料的料层厚度为750mm，烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程，生产出成品烧结矿，控制烧结过程中抽风负压为15kpa，点火温度为1100℃。用qtky—4型全自动烧结球团抗压强度测定仪测定实施例1生产的烧结体压溃强度，检测出烧结体固结强度为64.45n。实施例2，一种梅山铁精矿的烧结方法，包括以下步骤：1)配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算梅山铁精矿、铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例，控制烧结矿中tfe的质量百分含量为57.0％、mgo的质量百分含量为1.4％、feo的质量百分含量为7.5％和烧结矿的碱度(cao/sio2)为1.9；2)制备梅山铁精矿预制粒小球，对梅山铁精矿进行预制粒造球，按烧结矿的配矿质量比例称取全部梅山铁精矿、烧结返矿，梅山铁精矿和烧结返矿的质量百分比例为1：1，称取用于调控梅山铁精矿碱度的生石灰，用圆盘造球机将梅山铁精矿、烧结返矿和生石灰制备成粒径为5～10mm的梅山铁精矿预制粒小球；梅山铁精矿预制粒小球为两层结构，内核层为烧结返矿层，外包裹层为梅山铁精矿层，控制梅山铁精矿层的碱度为3.0，控制梅山铁精矿预制粒小球中水的质量百分含量为7.5％；将制备好的梅山铁精矿预制粒小球运送至二次混合机；3)配制烧结基础混合料，按烧结矿的配矿质量比例分别称量铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料，用一次混合机将铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料混匀后，制备成烧结基础混合料；将烧结基础混合料运送至二次混合机；控制烧结基础混匀料碱度为1.71；4)配制烧结综合混匀料；采用二次混合机将梅山铁精矿预制粒小球和烧结基础混合料进行混匀，生成烧结综合混匀料；烧结综合混匀料中各组分的质量百分含量为，梅山铁精矿15％，铁矿粉65％，烧结返矿35％，熔剂11％，固体燃料4.2％；烧结综合混匀料中水的质量百分含量为6.8％，烧结综合混匀料中各组分的质量百分比之和为100％；5)将烧结综合混匀料在烧结台车上进行布料，控制烧结混匀料的料层厚度为750mm，烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程，生产出成品烧结矿，控制烧结过程中抽风负压为15kpa，点火温度为1100℃。用qtky—4型全自动烧结球团抗压强度测定仪测定实施例2生产的烧结体压溃强度，检测出烧结体固结强度为67.63n。实施例3，一种梅山铁精矿的烧结方法，包括以下步骤：1)配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算梅山铁精矿、铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例，控制烧结矿中tfe的质量百分含量为57.0％、mgo的质量百分含量为1.4％、feo的质量百分含量为7.5％和烧结矿的碱度(cao/sio2)为1.9；2)制备梅山铁精矿预制粒小球，对梅山铁精矿进行预制粒造球，按烧结矿的配矿质量比例称取全部梅山铁精矿、烧结返矿，梅山铁精矿和烧结返矿的质量百分比例为1：1，称取用于调控梅山铁精矿碱度的生石灰，用圆盘造球机将梅山铁精矿、烧结返矿和生石灰制备成粒径为5～10mm的梅山铁精矿预制粒小球；梅山铁精矿预制粒小球为两层结构，内核层为烧结返矿层，外包裹层为梅山铁精矿层，控制梅山铁精矿层的碱度为3.5，控制梅山铁精矿预制粒小球中水的质量百分含量为7.5％；将制备好的梅山铁精矿预制粒小球运送至二次混合机；3)配制烧结基础混合料，按烧结矿的配矿质量比例分别称量铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料，用一次混合机将铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料混匀后，制备成烧结基础混合料；将烧结基础混合料运送至二次混合机；控制烧结基础混匀料碱度为1.62；4)配制烧结综合混匀料；采用二次混合机将梅山铁精矿预制粒小球和烧结基础混合料进行混匀，生成烧结综合混匀料；烧结综合混匀料中各组分的质量百分含量为，梅山铁精矿15％，铁矿粉65％，烧结返矿35％，熔剂11％，固体燃料4.2％；烧结综合混匀料中水的质量百分含量为6.8％，烧结综合混匀料中各组分的质量百分比之和为100％；5)将烧结综合混匀料在烧结台车上进行布料，控制烧结混匀料的料层厚度为750mm，烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程，生产出成品烧结矿，控制烧结过程中抽风负压为15kpa，点火温度为1100℃。用qtky—4型全自动烧结球团抗压强度测定仪测定实施例3生产的烧结体压溃强度，检测出烧结体固结强度为72.68n。实施例4，一种梅山铁精矿的烧结方法，包括以下步骤：1)配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算梅山铁精矿、铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例，控制烧结矿中tfe的质量百分含量为57.0％、mgo的质量百分含量为1.4％、feo的质量百分含量为7.5％和烧结矿的碱度(cao/sio2)为1.9；2)制备梅山铁精矿预制粒小球，对梅山铁精矿进行预制粒造球，按烧结矿的配矿质量比例称取全部梅山铁精矿、烧结返矿，梅山铁精矿和烧结返矿的质量百分比例为1：1，称取用于调控梅山铁精矿碱度的生石灰，用圆盘造球机将梅山铁精矿、烧结返矿和生石灰制备成粒径为5～10mm的梅山铁精矿预制粒小球；梅山铁精矿预制粒小球为两层结构，内核层为烧结返矿层，外包裹层为梅山铁精矿层，控制梅山铁精矿层的碱度为4.0，控制梅山铁精矿预制粒小球中水的质量百分含量为7.5％；将制备好的梅山铁精矿预制粒小球运送至二次混合机；3)配制烧结基础混合料，按烧结矿的配矿质量比例分别称量铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料，用一次混合机将铁矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料混匀后，制备成烧结基础混合料；将烧结基础混合料运送至二次混合机；控制烧结基础混匀料碱度为1.53；4)配制烧结综合混匀料；采用二次混合机将梅山铁精矿预制粒小球和烧结基础混合料进行混匀，生成烧结综合混匀料；烧结综合混匀料中各组分的质量百分含量为，梅山铁精矿15％，铁矿粉65％，烧结返矿35％，熔剂11％，固体燃料4.2％；烧结综合混匀料中水的质量百分含量为6.8％，烧结综合混匀料中各组分的质量百分比之和为100％；5)将烧结综合混匀料在烧结台车上进行布料，控制烧结混匀料的料层厚度为750mm，烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程，生产出成品烧结矿，控制烧结过程中抽风负压为15kpa，点火温度为1100℃。用qtky—4型全自动烧结球团抗压强度测定仪测定实施例4生产的烧结体压溃强度，检测出烧结体固结强度为81.07n。采用本发明方法生产的烧结体固结强度均有提高，梅山铁精矿预制粒小球内外包裹层碱度为2.0、3.0、3.5、4.0时，固结强度显著提高，分别比现有工艺提高了14.48n、17.66n、22.71n、31.10n；主要原因是由于随着梅山铁精矿预制粒小球内外包裹层碱度的升高，烧结体液相生成明显，粘结充分所致；但粘附粉碱度为4.0时，虽然固结强度提高幅度最大，但此时由于烧结体过度熔化，主要原因是碱度过高，梅山铁精矿流动性过高、致孔性强所致，将会导致烧结料层透气恶化，不利于烧结矿产量的提高。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。当前第1页12